STM32W: sposób na ZigBee
Na rys. 2 pokazano schemat aplikacyjny kompletnego modułu radiowego wykonanego na układzie STM32W (dokładniej: STM32W108 – sufiks „108” oznacza mikrokontrolery STM32 wyposażone w transceiver radiowy zgodny z IEEE802.15.4), który prostotą przewyższa wiele standardowych torów nadawczo-odbiorczych, a jest wyposażony w zaawansowany, 32-bitowy mikrokontroler!
Niezbędnym elementem wyposażenia mikrokontrolerów STM32W108, umożliwiającym pracę w sieciach ZigBee, jest stos protokołu zapisany w pamięci Flash. Dostępne są trzy stosy ZigBee (rys. 3), które programiści mogą stosować we własnych projektach, dostępne są także mikrokontrolery z przeprogramowaną pamięcią Flash, w której producent ulokował biblioteki, których API są opisane w dokumentacji dostępnej na stronach internetowych producenta. Dzięki udostępnionemu
oprogramowaniu programiści korzystający z platform sprzętowych wyposażonych w mikrokontrolery STM32W mogą zając się wyłącznie pisaniem programu realizującego funkcję najwyższej warstwy protokołu ZigBee, całą „mechanikę” stosu obsługują gotowe biblioteki. Cechy dostępnych stosów zestawiono w tab. 1.
Rys. 3. Stosy protokołów komunikacyjnych oferowane przez firmę STMicroelectronics wraz z mikrokontrolerami STM32W
Tab. 1. Zestawienie podstawowych cech stosów ZigBee dostępnych dla mikrokontrolerów STM32W
Stos | Liczba węzłów | Topologie | Aplikacje | Certyfikat ZigBee | Konieczna pamięć Flash [kB] |
Koszt |
SimpleMAC | Mniej niż 10 | Punkt-punkt, gwiazda |
|
– | 7,3 | Niski |
RF4CE | Mniej niż 10 | Punkt-punkt, gwiazda |
|
+ | 32 | Średni |
ZigBee PRO | 64k | Mesh |
|
+ | 75…95 | Wysoki |
Z mikrokontrolerów STM32W mogą korzystać także konstruktorzy nie zamierzający korzystać z protokołu ZigBee – w pamięci Flash mikrokontrolera mogą się znaleźć procedury obsługujące własne protokoły transmisji danych.
W przygotowaniu się do poważnego wejścia na rynek interfejsów ZigBee mogą być pomocne zestawy ewaluacyjne firmy STMicroelectronics (jak na przykład STM32W108B-SK, moduły wchodzą w jego skład pokazano na fot. 4), w skład których wchodzą m.in. kompletne moduły radiowe zintegrowane z antenami.
Fot. 4. Moduły ZigBee z mikrokontrolerami STM32W wchodzące w skład zestawu STM32W108B-SK (Dizic)
W zestawach STM32W108B-SK są dostarczane także komputerki STM32-Primer2, przystosowane do dołączenia modułu ZigBee z STM32W108. Płyta bazowa prezentowanego zestawu jest wyposażona w czujnik temperatury, czujnik ruchu MEMS oraz nadajnik podczerwieni. Wyposażenie to jest wykorzystywane w przykładowych aplikacjach testowych dostarczanych wraz z zestawem, pośród których szczególne wrażenie robi system zdalnego, radiowego sterowania wirtualnym „telewizorem” (na bazie ST ZigBee RF4CE) emulowanym przez aplikację uruchamianą na PC.
Producent przygotował także przykład odczytu wyników pomiarów ze zdalnego sensora MEMS (na bazie EmberZNet) oraz komunikacji punkt-punkt (stos ST Simple MAC). Na płytach dołączonych do zestawu dostarczono podstawowe narzędzia programistyczne: ewaluacyjną wersję kompilatora Workbench dla STM32 firmy IAR, podobne narzędzie firmy Raisonance (niezbędne dla Primera) oraz programowy analizator sieci ZigBee firmy Perytons.